分布式电网动态电压恢复器实验装置.pptxVIP

分布式电网动态电压恢复器实验装置汇报人：2024-01-16

CATALOGUE目录引言分布式电网动态电压恢复器原理及结构硬件设计与实现软件设计与实现实验结果与分析总结与展望

01引言

分布式电网的发展随着可再生能源的广泛应用和电力电子技术的快速发展，分布式电网已成为未来电力系统的重要发展方向。电压稳定性问题在分布式电网中，由于电源和负荷的分散性以及电力电子设备的广泛应用，电压稳定性问题日益突出。动态电压恢复器的需求动态电压恢复器（DVR）作为一种有效的电压补偿装置，能够快速响应电网电压的波动和闪变，提高分布式电网的电压稳定性。课题背景及意义

123国外在DVR的研究方面起步较早，已经取得了一系列重要成果，包括拓扑结构、控制策略、优化算法等方面的研究。国外研究现状国内在DVR的研究方面相对较晚，但近年来发展迅速，已经在拓扑结构、控制策略、实验装置等方面取得了一定成果。国内研究现状目前DVR的研究主要集中在理论分析和仿真验证方面，缺乏实际应用的实验装置和测试平台。存在的问题国内外研究现状

研究目标本文旨在设计并搭建一套分布式电网动态电压恢复器实验装置，为DVR的实际应用提供实验验证和测试平台。研究方法本文将采用理论分析、仿真验证和实验测试相结合的方法进行研究。首先通过理论分析确定DVR的拓扑结构和控制策略，然后通过仿真验证其可行性和有效性，最后搭建实验装置进行实验测试。论文主要研究内容

02分布式电网动态电压恢复器原理及结构

动态电压恢复器工作原理电压检测实时监测电网电压，获取电压的幅值、频率和相位信息。控制策略根据电压检测结果，采用适当的控制策略，如PID控制、模糊控制等，生成补偿电压的指令。补偿电压生成通过电力电子变换器，如PWM变流器，将直流侧的电能转换为与电网电压同频、同相的交流电能，实现对电网电压的补偿。

分布式电网结构及特点结构分布式电网由多个分布式电源、负荷和储能设备组成，形成互联互通的网络结构。特点分布式电网具有电源分散、就近供电、可再生能源利用、灵活性和可靠性高等特点。

将实验装置划分为电源模块、控制模块、负载模块等，便于搭建和调试。模块化设计可扩展性安全性易用性考虑到未来可能的升级和扩展需求，采用标准化的接口和通信协议，实现模块的即插即用。在装置设计中充分考虑电气安全、机械安全等方面的问题，确保实验过程的安全可靠。提供友好的人机交互界面和完善的实验指导文档，降低实验操作难度。实验装置整体设计思路

03硬件设计与实现

主电路参数设计根据电网电压等级和装置容量，设计主电路参数，包括输入/输出电压、电流、功率因数等。磁性元件设计针对主电路中的变压器、电感等磁性元件，进行详细设计，包括磁芯材料选择、匝数计算、磁通密度选取等。拓扑结构选择根据实验需求和装置规模，选择合适的拓扑结构，如三相桥式、单相桥式等。主电路拓扑结构选择与设计

控制策略选择根据实验需求和装置特性，选择合适的控制策略，如PID控制、模糊控制、神经网络控制等。控制电路设计设计控制电路，实现电压、电流等信号的采集、调理和输出控制。元器件选型根据控制电路设计需求，选择合适的元器件，如运算放大器、比较器、微控制器等。控制电路设计及元器件选型030201

设计采样电路，实现电网电压、电流等信号的实时采集。针对采样信号，设计信号调理电路，包括放大、滤波、隔离等环节，以满足后续处理需求。采样与调理电路设计信号调理电路设计采样电路设计

设计过压保护电路，当电网电压超过一定阈值时，自动切断主电路，保护装置不受损坏。过压保护设计过流保护电路，当主电路电流超过一定阈值时，自动切断主电路，防止装置过载损坏。过流保护设计温度保护电路，实时监测装置内部温度，当温度超过一定阈值时，自动采取降温措施或切断主电路，防止装置过热损坏。温度保护保护电路设计

04软件设计与实现

03软启动控制策略在启动过程中，采用软启动控制策略，避免启动时对电网造成冲击，保证系统的稳定运行。01基于瞬时无功理论的检测算法通过瞬时无功理论对电网电压进行实时检测，提取出电压中的谐波和无功分量，为后续的控制策略提供准确的数据。02复合控制策略结合PI控制和重复控制，实现对电网电压的快速、准确跟踪，提高电压恢复器的动态性能和稳态精度。控制策略研究与算法设计

包括初始化、检测、控制、保护等模块，实现电压恢复器的整体功能。主程序流程图负责实时检测电网电压、电流等参数，为控制策略提供数据支持。检测模块根据检测模块提供的数据，采用相应的控制策略，生成PWM波形，驱动功率器件动作。控制模块实时监测系统的运行状态，当出现过流、过压等异常情况时，及时切断功率器件，保护系统安全。保护模块程序流程图及功能模块划分

采用高性能的DSP芯片，实现高精度、高频率的PWM波形生成，提高电压恢复器的输出性能。PWM波形生成代码合理设计